İPUCU

Genel Kültür Örf adetlerımız vede toplumumuzun vede bızlerın bılmesı gereken konular

Seçenekler

Protein fabrikaları ve İnsan Gibi Yürüyen Protein Miyosin V

Fernando-38 - ait Kullanıcı Resmi (Avatar)
Forumdan Uzaklaştırıldı
Üyelik tarihi:
11/2007
Mesajlar:
2.192
Konular:
1742
Teşekkür (Etti):
0
Teşekkür (Aldı):
311
Ticaret:
(0) %
08-03-2008 23:35
#1
Protein fabrikaları ve İnsan Gibi Yürüyen Protein Miyosin V
Protein içeren gıdalar besin olarak alındıktan sonra sindirim sistemi tarafından aminoasitlerine ayrılır. Daha sonra hücreler bu aminoasitleri kullanarak kendilerine gerekli proteinleri ‘protein sentezi’ dediğimiz bir mekanizma ile üretirler.
Bu mekanizmayı özetleyecek olursak: DNA üzerinde, gerekli olan gen bölgeleri enzimler vasıtası ile açılıp, genetik kodların mRNA (mesajcı ribonükleik asit) denilen bir başka molekül vasıtası ile kopyaları çıkartılır. Daha sonra genin kopya kodunu içeren mRNA hücre çekirdeğinden ayrılarak hücre sıvısına gitmekte ve burada ribosom adı verilen organel bu kodlara uygun aminoasitleri yan yana bağlayarak aminoasit dizisini yapmaktadır. Bir zincir halindeki bu dizi, aminoasitler arasındaki kimyasal bağlar neticesi katlanmakta ve üç boyutlu yapısıyla ‘protein’ sentezlenmiş olmaktadır.

İnsan vücüdu gerekli olan aminoasitlerin bir kısmını kendisi üretirken diğerlerini ise besin yoluyla hazır almak zorundadır. Bu nedenle protein içeren yiyecekler tüketmek dengeli beslenme açısından çok önemlidir. Vücüdumuzda, yaklaşık olarak dörtte üçünü oluşturan ‘su’dan sonra, en fazla bulunan molekül proteinlerdir. Bizler sağlıklı yaşamak için protein içeren besinler almaya ihtiyaç duyarken fil, inek, deve gibi hayvanlar sadece ot ile beslenerek koca cüsselerini taşırlar. Hatta inekler aynı zamanda en saf ve temiz gıda olan protein kaynağı sütü bizler için üretirler.


İnekler yedikleri otu, çimeni yüksek kaliteli proteinlere dönüştürebildiklerinden protein makinaları olarak anılırlar. İnek gibi geviş getiren (ruminant) hayvanlar diğerlerinin aksine protein kaynaklı besinler yemeseler dahi, kendilerine verilen kabiliyetle proteine bağlı olmayan azot kaynaklarını kullanarak aminoasit dolayısıyla protein sentezleyebilmekteler. Ruminant hayvanlar tabii bu işi yalnız yapmıyorlar, işkembelerinde yaşayan ve hizmetlerine sunulmuş yüzlerce çeşit mikroorganizma, azotu protein üretiminde kullanabilmek için hazırlar. Bu mikroorganizmalar besinle alınan proteinleri parçalayıp yeniden mikrobiyal protein olarak sentezlerler.

Buna ek olarak amonyak ve üre gibi protein olmayan azot kaynaklarını kullanarak da mikrobiyal protein üretirler. Mikrobiyal protein üreten mikroplar daha sonra hayvan tarafından sindirilerek parçalanmakta ve mikrobiyal proteinler hem hayvanın hücresel faaliyetlerinde hem de süt proteinleri olarak kullanılmaktadır. Araştırmalara göre inekler proteinden olmayan azot içeren diyet ile beslenseler dahi günlük ortalama 580 gram süt proteini ve süt salgılama süresince de 4000 kg süt verebiliyorlar. İneklerdeki protein ihtiyacının yaklaşık yüzde 60-80 kadarı işkembe mikroorganizmaları tarafından üretilmektedir.

Bizler bu küçük cüssemizle yağ, karbonhidrat ve protein içeren yiyecekler ile dengeli beslenmeden sağlıklı olamasak da; fil, inek gibi hayvanlar sadece ot yiyerek hem koca cüsselerini beslemekte hem de inek ve koyun gibi bazı hayvanlar bizlere en saf ve makbul protein kaynağı olan süt’ü ikram etmekteler.


PROTEİN-VİTAMİN İLİŞKİSİ


Proteinler hücrelerdeki bütün biyolojik faaliyetlerde görev alırlar. ‘Enzim’ adı verilen protein ailesi hücre içerisinde meydana gelen binlerce kimyasal tepkimenin hızını düzenler ve gerçekleşmesini sağlar.

Her bir hücre aslında minyatür birer kimya fabrikasıdır. Hücre fabrikasındaki bütün kimyasal tepkimeler, moleküllerin birbirine bağlanması veya parçalanması enzimler adını verdiğimiz biyokatalizörler vasıtası ile gerçekleştirilir.
Normal şartlar altında kimyasal reaksiyonlar için gereken ısı ve basınç gibi faktörlere ihtiyaç duymadan, enzimler hücre içi reaksiyonları beden sıcaklığında hızlı ve yüksek verimle gerçekleştirirler. Akıllıca işler yapmalarına rağmen cansız birer molekülden ibaret olan enzimler, sadece hücre içerisinde değil, hücre dışında da uygun ortam sağlandığında aktif haldedirler. Bu nedenle endüstride pek çok işlemde enzimlerden istifade edilir.

Bazı enzimlerin aktif hale gelmeleri için protein yapısında bulunmayan ****l iyonlarından oluşan ve ‘kofaktör’ adı verilen yan gruplara ihtiyaç duyulur. Kalsiyum, magnezyum, potasyum, çinko gibi mineraller kofaktör olarak bazı enzimlerin aktiviteleri için şarttır. Örneğin DNA-polimeraz enzimi için çinko, üreaz enzimi için ise nikel yan grup olarak gereklidir.

Bir kısım enzimler ise aktif duruma gelmek için ‘koenzim’ denilen kompleks organik moleküllere ihtiyaç duyarlar. Bu koenzimler bizim hergün bahsini ettiğimiz ve dengeli beslenme için şart dediğimiz vitaminlerdir. Vitaminler suda çözünen ve yağda çözünenler olarak iki gruba ayrılırlar. C ve B grubu vitaminler suda; A, D, E ve K vitaminleri ise yağda çözünürler. Mesela salata yerken eklediğimiz yağ sadece lezzeti artırmakla kalmaz, aynı zamanda yağda çözünen vitaminlerden maksimum istifade etmemizi sağlar.

Havuçta bulunan beta-karoten yağda çözünür bir moleküldür ve vücudumuzda A vitaminine dönüştürülür. Vitaminlerin en çok bilinenlerinden C vitamini; altı karbon, sekiz hidrojen ve altı oksijen atomundan meydana gelir ve askorbik asit olarak da anılır. C vitamininin vazifleri arasında dokularımızı bir arada tutan kollojen proteininin sentezinde görev almak, ayrıca prolylhidroksilaz enzimini aktif hale getirmek vardır. Bazı canlılar glikozdan yararlanarak C vitamini üretebilirler, ama insanoğlu bu vitamini yediği besinlerden almak zorundadır.

Protein ve vitamin gibi vücudun hayatiyeti için şart olan moleküllerin bir kısmı bedenimizde üretilirken, diğer bir kısmı besin olarak alınmalıdır.

Hayvanların diyetleri genellikle bir ya da bir kaç çeşit besinden ibarettir. Hatta bazıları için tek çeşit.. Buna karşın varlıklar içinde en fazla çeşit gıdayı insanlar tüketir. Ananastan patatese, baharatlardan meyvelere, balık ve et ürünlerine kadar yelpazesi en geniş diyet biz insanoğluna ait. Ve bu gıdalara ihtiyacımız olan vitaminler, proteinler ve karbonhidratlar özenle yerleştirilmiş. C vitaminine hiç bir şekilde ihtiyacı olmayan bir ağacın C vitamini sentezleme zahmetine katlanıp meyvesine eklemesi ve tam da bu vitamine ihtiyaç duyulan kış aylarında meyvenin olgunlaşması nasıl tesadüfen ve kendi kendine olabilir ki? Bütün bunlar Yaratıcımızın rahmet hediyeleridir.


İNSAN GİBİ YÜRÜYEN PROTEİN: MİYOSİN V


Motor proteinleri ATP (adenozin trifosfat) molekülünü yakıt olarak kullanan hayret uyandırıcı moleküler makinalardır. Hücrelerde bulunan yüzlerce farklı biyomoleküler motor kas kasılması, hücre bölünmesi, kromozomların hareketi, molekül taşımacılığı gibi pek çok işlevi yerine getirirler.

Miyosin ailesi kimyasal enerjiyi, mekanik harekete çevirebilen minik protein motorlardır. Miyosin ailesinden Miyosin V pek çok hayvan hücresinde bulunur. Molekülleri bir yerden bir yere taşıma işlevi yapan miyosin V, yapı itibariyle insana inanılmayacak derecede benzemesiyle ilgi çekmektedir. Bir baş, gövde ve iki ayaktan oluşan yapısı ile sanki hücreler içerisinde yaşayan minik insancıklara benzerler. Miyosin aynı Afrikalı bayanların yaptığı gibi başı üzerinde yük (molekül) taşımakta, iki ayağıyla da ‘aktin’ denilen proteinden yol üzerinde aynı insan gibi adım atarak ilerlemektedir.

Aktin’in sarmal şekilde, aynı telefon kordonu gibi bir eksen etrafında hat boyunca kıvrılan bir yapısı vardır. Eğer miyosin adımlarını eşit aralıklarla çok hassas bir ölçüyle atmazsa düz ilerlemek yerine sarmal etrafında dönerek ilerleyecektir. Ama cansız atomlardan ibaret olan miyosin proteini sanki durumdan haberdarmişçesine yaklaşık 37 nanometrelik (metrenin milyarda biri) hassas adımlarla sarmal etrafında dönerek değil, düz bir şekilde yürüyerek yükünü istenen yere ulaştırır.

Science dergisinin 27 Haziran sayısına da konu olan ve ABD’de çalışmasını sürdüren bir Türk araştırmacı Ahmet Yıldız ve ekibi tarafından yürüme şekli yeni bir metodla kanıtlanan myosin V, eski tahminlerin aksine emekleyerek ya da ayaklarını sürüyerek değil, aynı insan gibi ayaklarını kaldırarak adım atıyor. Yani hem ayaklarını kaldırıp adım atması, hem de bu adımların aktin üzerinde düz yürümesini sağlayacak şekilde 37 nanometre aralıklarla olması, gerçekte cansız atomlardan ibaret bir molekülün başardığı iş olarak bir mucize. Miyosin diğer hücre faaliyetlerinde olduğu gibi enerjisini ATP (adenozin trifosfat) isimli molekülden elde ediyor. Miyosin her bir ATP molekülü kullanımında bir adım ilerliyor.

Ahmet Yıldız’ın bulduğu tek molekül görüntüleme tekniği ile miyosin’in bir ayağına yerleştirilen boya moleküllerinin hareketi tesbit edilerek, eski metodlara nisbeten 20 misli daha az hata payı ile myosin’in yürüyüşü incelenebiliyor. Bilim adamlarını heyecanlandıran bu yeni metod ile hücre içinde görev alan diğer motor proteinlerin de hareketleri incelenecek ve belki daha nice harikuladeliklerden haberdar olacağız. Motor proteinlerin çalışma mekanizmalarını anlayabilmek çok ilginç bir bilimsel uğraş olmasının yanısıra, geleceğin yapay mikromakinalarının dizaynı için de önemlidir.

Bookmarks


« Önceki Konu | Sonraki Konu »
Seçenekler

Yetkileriniz
Sizin Yeni Konu Acma Yetkiniz var yok
You may not post replies
Sizin eklenti yükleme yetkiniz yok
You may not edit your posts

BB code is Açık
Smileler Açık
[IMG] Kodları Açık
HTML-Kodları Kapalı
Trackbacks are Kapalı
Pingbacks are Kapalı
Refbacks are Kapalı